Warning: call_user_func_array() [function.call-user-func-array]: First argument is expected to be a valid callback, '' was given in /home/content/89/7929989/html/wp-includes/class-wp-hook.php on line 298
orthopedic pain management

Brzina svetlosti i Maxwellova konstanta (Relativna relativnost)

Dipl. Ing. Goran Marjanović

 

….Ovo je jedna od najznačajnijih, iako nenamerno učinjenih (proceduralnih), grešaka u razvoju naučne misli jer je time izgubljen ceo jedan svet – svet koji je sastavni deo postojeće realnosti ali potpuno inverzan onom za koji odavno znamo I koji nam je čulno i merno dostupan dok ovaj drugi samo naslućujemo i teorijski opisujemo kao virtuelan….

Uvod: Brzina svetlosti je najpoznatija prirodna konstanta. Vrednost mnogih parametara, ali i valjanost mnogih teorija i postulata, utemeljeni su na njenoj veličini. U suštini to je brzina kojom se kreću fotoni kao kvanti elektromagnetnog zračenja. Veličina ove fundamentalne fizičke konstante utvrdjena je – sa jedne strane – na osnovu vrednosti dobijene merenjem a sa druge – na osnovu elektro magnetne teorije J. C. Maxwell-a (James Clerk, 1831-1879). Naime, u svojoj “Dinamičkoj teoriji elektromagnetnih polja” objavljenoj 1865. godine Maxwell je definisao konstantu kojom je odredjen odnos izmedju električnih i magnetnih fenomena, pri čemu je taj odnos – u dimenzionom smislu – predstavljao brzinu i imao numeričku vrednost veoma blisku vrednosti izmerene brzine svetlosti.

Iako je ova činjenica ukazivala samo na to da svetlost ima elektromagnetnu prirodu, ove dve veoma srodne, ali u suštini ipak različite, fizičke kategorije su potpuno izjednačene i sasvim poistovećene i u kvalitativnom smislu! Nažalost, još je veća greška učinjena kada je ta “objedinjena” vrednost brzine usvojena kao “najveća moguća brzina kretanja bilo kog fenomena u prirodi”, postavši tako ključna vrednost u Lorentzovim transformacijama.

Ovo je jedna od najznačajnijih, iako nenamerno učinjenih (proceduralnih), grešaka u razvoju naučne misli jer je time izgubljen ceo jedan svet – svet koji je sastavni deo postojeće realnosti ali potpuno inverzan onom za koji odavno znamo i koji nam je čulno i merno dostupan dok ovaj drugi samo naslućujemo i teorijski opisujemo kao virtuelan. Prihvatanjem raznorodnosti pomenutih kategorija, “razdvajanjem” njihovih vrednosti i usvajanjem Maxwellove konstante, umesto brzine svetlosti, kao ključne vrednosti Lorentzovih transformacija bitno se proširuje domen realnosti obuhvaćen već postojećim teorijama, uključujući i jedan sasvim “novi” svet u kojem je foton “normalna” čestica sa potpuno realnom masom mirovanja i u kojem se sve sadašnje virtuelne strukture poput tamne mase, tamne energije, egzotične materije itd. “prevode” u domen realnog sveta …

Najveća moguća brzina kretanja u prirodi

Po našem mišljenju, zasnovanom prvenstveno na analizi izvornih radova Coulomba (Charles-Augustin de Coulomb, 1736 – 1806) i Maxwella, izmerena brzina svetlosti nikako ne bi smela biti izjednačena, a pogotovo ne sasvim poistovećena, sa Makswellovom konstantom jer se radi o srodnim ali strukturno ipak različitim formama – potpuno analogno pojmovima elektromotorne sile (E) i napona (U) u strujnom kolu koje su takodje veoma srodne ali ipak i bitno različite veličine. Što je još važnije, vrednost Lorentzove konstante kojom je odredjena veličina relativističkih efekata, nikako ne bi smela biti definisana na bazi vrednosti izmerene brzine svetlosti, tj. eksperimentalno ustanovljene brzine kretanja fotona!

Naime, osnovu Teorije relativnosti čine Lorentzove transformacije. Veličina relativističkih efekata (porast mase, kontrakcija dužine u pravcu kretanja, dilatacija vremena, …) ovisi o vrednosti konstante gamma,  =1/√1-(v/c)2, u kojoj parametar “c” predstavlja najveću moguću brzinu kretanja u prirodi a to je – prema važećim konvencijama – brzina svetlosti čija je vrednost greškom poistovećena sa vrednošću Maxwellove konstante. I tu je problem. U skladu sa ovakvom definicijom Lorentzove konstante ni jedna čestica sa realnom masom mirovanja nemože dostići brzinu svetlosti a foton, koji se (ipak) kreće tom brzinom, je definisan kao “čestica” bez realne mase (mirovanja) i ima virtuelnu masu m = E/c2, što je – iako paradoksalno – široko prihvaćeno.

Ono što mi predlažemo je pojmovno razdvajanje izmerene brzine svetlosti i Maxwellove konstante tako da se veličini “c” koja, po našem shvatanju, u Lorentzovim transformacijama predstavlja teorijsku vrednost “najveće moguće brzine” kretanja u prirodi više ne dodeljuje vrednost izmerene brzine svetlosti nego vrednost Makswellove konstante. Obzirom da je njena veličina neznanatno, ali ipak veća od brzine svetlosti, ta bi vrednost u stvari trebala biti ona prava Lorentzova teorijska barijera i supstancijalnim objektima potpuno nedostižna brzina, koja se, kao takva, ni ne može eksperimentalno izmeriti, ali se – kako je to pokazao Maxwell – može dobiti na osnovu elektromagnetnih osobina vakuma.

 

Usvajanjem našeg predloga, Lorentzove transformacije ostaju iste, njihova invarijantnost se ne dovodi u pitanje ali kvalitativna razlika postaje ogromna jer sada “luksonski zid” može biti dostignut, pa i preskočen, bez narušavanja trenutno važećih postulata i/ili teorija.

Obzirom da bi uzimanje u obzir naših tvrdnji dovelo do kopernikanskog prevrata u nauci, i – sasvim neskromno tvrdim – do TREĆE TEHNOLOŠKE REVOLUCIJE, pokušaćemo obrazložiti ovu ideju. Počnimo zato od istorijski zabeleženih činjenica.

Istorijske činjenice

 

Proučavajući kretanje Jupiterovog satelita Jo, Ole Christensen Roemer je 1676. godine pokazao da svetlost putuje konačnom brzinom i procenio njenu vrednost na oko 300 000 km/sec. 1848. Hippolyte Fizeau je razvio svoj metod za merenje brzine svetlosti i dobio vrednost od 315 000 km/sec. Poboljšanjem ovog metoda, Leon Foucault je 1862. godine novim merenjem dobio vrednost od 298 000 km/sec. Tek 1972. godine korišćenjem laserske tehnike preciznost je bitno povećana a izmerena brzina svetlosti u vakumu iznosila je 299 792 456 ±1.1 m/s. Nakon više ponovljenih merenja, na Generalnoj konferenciji jedinica mere (CGPM) održanoj 1975. godine, za brzinu svetlosti u vakumu definitivno je utvrdjena vrednost od 299 792 458 m/s, koja se koristi i danas.

Sa druge strane, još 1856.g. Wilhelm Eduard Weber i Rudolf Kohlrausch mereći odnos elektromagnetne i elektrostatičke konstante, pražnjenjem Lajdenske boce, dobili su brojnu vrednost tog odnosa veoma blisku vrednosti brzine svetlosti koju je izmerio Fizeau. Time su postavljeni temelji Maxwellove teorije.

Konačno, u ranim 1860-tim, Maxwell je pokazao da se, prema elektromagnetnoj teoriji na kojoj je upravo radio, elektromagnetni talasi u vakumu prostiru brzinom čija je vrednost jednaka odnosu koji su dobili Weber i Kohlrausch. Uočivši veliku bliskost numeričke vrednosti ovog odnosa i vrednosti brzine svetlosti koju je dobio Fizeau, smatrao ovu činjenicu dokazom da svetlost ima elektromagnetnu prirodu, tj. dokazom ideje da je svetlost u stvari elektromagnetni talas, koju je 1846.g., u svom radu “Thoughts on Ray Vibrations” izneo Michael Faraday. Ipak, naglašavamo da sam Maxwell nikada i nigde u svojoj teoriji nije poistovetio odnos elektromagnetnih i elektrostatičkih fenomena sa brzinom svetlosti.

Maxwellova konstanta

Vrednost Makswellove konstante je zaista neznatno veća od izmerene brzine svetlosti i, uz odredjene konvencije koje će biti objašnjene u nastavku teksta, ima vrednost: v = 3*108 [m/s]. Ova “neznatna” razlika nema gotovo nikakav uticaj pri malim, srednjim pa ni velikim brzinama i ovo je verovatno jedan od osnovnih razloga zbog kojih je Maxwellova konstanta izjednačena sa brzinom svetlosti.

Ako pažljivo preispitamo Maxwellov originalni rad [1], npr.: “… we may define the ratio of the electric units to be a velocity… this velocity is about 300,000 kilometres per second.”, možemo videti da on zaista nigde nije rekao da je brzina svetlosti univerzalna konstanta , nego je kao osnovnu konstantu definisao odnos izmedju električnih i magnetnih fenomena, pri čemu taj odnos – u dimenzionom smislu – predstavlja brzinu i ima brojnu vrednost koja je istog reda kao i brzina svetlosti !!!

Danas, u terminologiji savremene fizike, može se reći da brzina koju predstavlja Maxwellova konstanta i koja ima dimenziju brzine nije brzina bilo kog fizičkog fenomena, električnog, magnetnog, svetlosnog, gravitacionog ili bilo koje vrste nego samo teorijska vrednost brzine vektorske sume elektronskog spina i propagacije upravne na spin dok brzina svetlosti podrazumeva realnu brzinu kretanja fotona. Dakle brzina koju predstvalja Maxwellova konstanta a ne brzina svetlosti je invarijantna, fizička barijera brzine prostiranja elektromagnetnih polja u vakumu, i koja može biti dostignuta samo teorijski, nakon utroška beskonačno velike količine energije, što je naravno nemoguće!

U skladu sa ovakvim tumačenjem brzina svetlosti može ali i ne mora imati nepromenjivu vrednost – pri čemu svi postulati važećih teorija ostaju očuvani. Ovo je od velikog značaja jer je najnovijim istraživanjima nedvosmisleno potvrdjeno da je brzina svetlosti tokom istorije menjala svoju vrednost !

Zašto mi verujemo da je foton kao “čestica bez mase” (?) dostigao tu barijeru kada i sam Maxwell kaže [1]:

“It is manifest that the velocity of light and the ratio of the units are quantities of the same order of magnitude. Neither of them can be said to be determined as yet with such degree of accuracy as to enable us to assert that the one is greater than the other. It is to be hoped that, by further experiment, the relation between the magnitudes of the two quantities may be more accurately determined.”

“In the mean time our theory, which asserts that these two quantities are equal, and assigns a physical reason for this equality, are not contradicted by the comparison of these results such as they are.”
(Page 436, Volume II)

Dakle Maxwell tvrdi (samo to) da su brzina svetlosti (“velocity of light”) i odnos električnih i magnetnih fenomena (“Ratio of Units”) kvantiteti istog reda veličine koji, kao dva različita kvaliteta, mogu imati i identičnu veličinu, tj. numeričku vrednost.

Nažalost, po objavljivanju Maxwellove teorije, uprkos drugačijim idejama (Somerfield, Heaviside, npr.) ove dve veličine su potpuno poistovećene što je sasvim razumljivo jer je svetlost, u to vreme, bila jedini poznati fenomen sa tom brzinom.

Krajem XIX veka izvedeni su neki eksperimenti u cilju merenja odnosa elektro magnetnih fenomena (Rowland in 1870, Rosa in 1889, Rosa and Dorsey in 1905) ali preciznost merenja je bila mala. Uočena razlika dobijenih vrednosti i izmerene brzine svetlosti zamaskirana je mogućim greškama u merenju, tako da su ove vrednosti poistovećene a akcenat je dat na što preciznije merenje brzine svetlosti dok je merenje odnosa elektromagnetnih fenomena pao u zaborav. Ipak, problem fundamentalne različitosti Maxwellove konstante i brzine svetlosti, iako dobro prikriven, ostao je prisutan.

Da je teorija relativnosti objavljena pre Maxwellove teorije verovatno se niko ne bi dvoumio oko toga da je Maxwellova konstanta brojčano bliska i srodna ali kvalitativno ipak različita fizička kategorija od izmerene brzine svetlosti. Ovako, kada je TR objavljena mnogo godina kasnije (STR, 1905.g., OTR, 1916.g.) Maxwellova konstanta je postala glavni oslonac ključnog Einsteinovog postulata o konstantnosti brzine svetlosti. Maxwellove napomene su zaboravljene a brzina svetlosti je proglašena za fundamentalnu prirodnu konstantu. Činjenica da je foton morao postati čestica bez mase nije smatrana apsurdnom, što ona u suštini jeste, nego je široko prihvaćena kao dokaz da je svetlost talasne prirode.

Zašto za sve ove godine ta greška nije otkrivena i ispravljena?

Kao prvo, veoma je mali broj onih koji smatraju da su Maxwellova konstanta i brzina svetlosti različiti kvaliteti. Sa druge strane, Einsteinov autoritet je zaista veliki, TR potkrepljena odgovarajućim dokazima tako da bilo šta što zahteva neke korekcije ili protivureči teoriji u bilo kom smislu – ne dolazi u obzir.

Ipak, eksperimentalna realnost nam ukazuje na nedovoljnu širinu postojećih teorija zahtevajući nove ideje. Po našem mišljenju rešenje je vrlo jednostavno. Potrebna je samo mala promena u shvatanju i tumačenju pojma najveće moguće brzine u prirodi kao ključne veličina koja odredjuje vrednost Lorentzove konstante.

Lorentzove transformacije u funkciji Maxwellove konstante

 

Pogledajmo sada šta je zapravo Maxwellova konstanta.

U savremenoj interpretaciji Maxwellove teorije, električna i magnetna polja mogu se širiti kroz prostor u formi talasa i prostirati brzinom koja zavisi od odnosa električne i magnetne konstante praznog prostora. Ta brzina jednaka je brzini prostiranja svetlosti a ima vrednost c=√1/ε0μ0, gde je 0 permeabilnost (magnetna propustljivost) vakuma a 0 permitivnost (električna propustljivost), takodje merena u vakumu..

Ipak, Maxwellu su pojmovi permeabilnosti i permitivnosti vakuma (μ0 i ε0) bili potpuno nepoznati jer u to vreme nije bilo ni nagoveštaja Kvantne teorije polja.

U originalnom radu Maxwellova konstanta ima vrednost:

V = sqrt 1/(  * ),

gde  predstavlja magnetnu, a  električnu konstantu praznog prostora, čija je veličina odredjena eksperimentalno. Na osnovu tada dostupnih podataka sam Maxwell je dobio brzinu od V = 310 740 000 m/sec.

Inače, vrednosti 0 i 0 koje se koriste danas nisu nezavisne veličine nego funkcije usvojenog mernog sistema jedinica. Da bi se izbegli brojni problemi koje su unosili razni sistemi jedinica (cgs, Heaviside-Lorentz, Gaussian …) u kojima veličine imaju različite definicije i vrednosti, italijanski fizičar i matematičar Giovani Giorgi je 1901. godine predložio vrlo praktičan sistem jedinica.

Sledeći izvorne Maxwellove ideje, Giovani Giorgi, je izmislio sistem jedinica (Giorgi sistem), preteču Međunarodnog sistema (SI), u kojem se osnovna veličina u nekom izrazu može dobiti kao funkcija ostalih veličina bez ikakvog merenja. Na taj način, umesto nalaženja vrednosti za 0 ili 0 eksperimentalnim merenjem, njihova vrednost se može jednostavno izračunati.

Sistem koji je Giorgi predložio, poznat kao praktičan sistem, koristi metar, kilogram i sekundu (MKS) kao merne jedinice preko kojih je definisana vrednost konstante K u Coulombovom zakonu a time i vrednost magnetne permeabilnosti, tako da one u tom sistemu imaju sledeću vrednost:

K = 9 * 109 [ Nm2/ Coulomb2 ]

0 = 4 10-7 = 1.256637 * 10-6 [ Henry/meter ].

Po definiciji Coulombonovog zakona:

0 = 1/4 *K, tj.  0 = 1/36 * 109 = 8.841941 * 10-12 [ Coulomb/Volt*m ].

Odavde sledi da je odnos elektromagnetne i elektrostatičke konstante:

= sqrt 1/( 0 * 0) = sqrt (36 * 109 / 4 * 10-7) = 3 * 108 [ meter/sec. ]

i ovo je u stvari prava vrednost Maxwellove konstante.

Nažalost, procedura i redosled definisanja fundamentalnih fizičkih entiteta su izmenjeni. Vrednost magnetne permeabilnosti 0 je prihvaćena po definiciji i u skladu sa usvojenim sistemom jedinica:

0 = 4 10-7 [ Henry/meter ],

dok je za vrednost električne permitivnosti 0 umesto njene prave, izvorne, vrednosti koja proističe direktno iz Coulombovog zakona (1/36*109 C/Vm) usvojena ona koja se dobija posredno – na osnovu izmerene brzine svetlosti. Imajući u vidu da je Coulombov zakon (u bilo kojoj formulaciji) tačan samo za stacionarne uslove jer naelektrisanje svojim kretanjem proizvodi  magnetno polje koje onda menja jačinu sile (ovi uslovi su opšte poznati kao “elektroststička aproksimacija”), ovo smatramo sasvim nelogičnom procedurom.

Dakle, činjenica – da se vrednost konstante u Kulonovom zakonu koji definiše intenzitet (pravac i smer) elektrostatičke sile kojom nepokretno tačkasto naelektrisanje deluje na drugo, takodje nepokretno naelektrisanje, odredjuje preko dinamičkog entiteta kakav je brzina kretanja fotona, što je apsurd – potpuno je zanemarena i današnja vrednost dielektrične konstante vakuma definisana na sledeći način:

0 = 1 / (0 * c2)= 8.854171 * 10-12 [ farad/meter ],

tako da Coulombova konstanta, umesto svoje originalne vrednosti zasnovane na usvojenom mernom sistemu jedinica dobija vrednost takodje posredno – iz permitivnosti vakuma (čija vrednost je, kako smo videli, definisana preko brzine svetlosti …):

K = 1/4pi*0 = 8.987569 * 109 [ Nm2 / Coulomb2 ].

Ukratko, umesto da vrednost Maxwellove konstante bude sasvim nezavisna od brzine prostiranja svetlosti (brzine kretanja fotona) i njena vrednost odredjena samo odnosom elektromagnetnih fenomena čija veličina proističe iz usvojenog sistema jedinica i Coulombovog zakona, uradjeno je sasvim obrnuto. Maxwellova konstanta je potpuno izjednačena sa brzinom svetlosti a vrednost električne permitivnosti i Coulombove konstante su predefinisane i korigovane na vrednosti koje im nameće izmerena brzina svetlosti, što je paradoksalno jer su teorijsko-statičke veličine definisane na bazi eksperimentalno dinamičkih veličina!

Posledice su sledeće.

Foton kao kvant nosioc EM interakcije ne sme da ima realnu masu mirovanja čime se izdvaja od svih drugih realno postojećih objekata našeg sveta. Vrednosti trome i teške mase a time i stvarnih kinetičko – gravitacionih efekata u ekstremnio relativistickim uslovima su bitno različiti od onih koji su predefinisani teorijom relativnosti a razlika je tim veća što je realna brzina kretanja bliža brzini svetlosti. Imajući na umu postojeće probleme savremene teorijske fizike (tamna materija, tamna energija, egzotična materija, teleportacija, zaustavljena svetlost,…) koje joj nameće eksperimentalna realnost, ovo pitanje trebalo bi što pre razrešiti.

Kako? Evo predloga.

Razlika izmedju energije čestice utvrdjene preciznim merenjem i vrednosti koja se dobija na osnovu odnosa predjenog puta i vremena njenog preleta postaje sve veća što su veće energije odnosno što su realne brzine kretanja čestice bliže brzini svetlosti. Isto tako, direktno merenje odnosa električnih i magnetnih fenomena korišćenjem moderne tehnologije moglo bi pokazati da se proizvod (0*0) razlikuje od vrednosti c-2 što bi dovelo do velikog napretka u razumevanju strukture materije.

Time bi, dualnost talasno čestičnih objekata mogla biti opisana na jedan mnogo prirodniji način – kroz simetričnost «sub-luksonskih» i «super-luksonskih» entiteta u našem pojavnom svetu koji bi i sam po sebi predstavljao jedinstvo dvaju jednakih ali inverzno-opozitnih prostorno vremenskih kategorija.


Zaključak:

Oslobadjanjem Maxwellove konstante vezanosti za izmerenu vrednost brzine svetlosti i usvajanjem njene vrednosti kao najveće moguće brzine u prirodi oslobadjamo  i materiju iz okova subluminalnih brzina dozvoljavajući joj nove forme egzistencije i kvalitete koje sada zavise samo od lokalno-strukturnih osobina vakuma, pri čemu i sama brzina svetlosti, tj. brzina kretanja fotona, postaje invarijantna. Foton se konačno transformiše u «normalnu» česticu sa realnom masom koju i iskazuje u brojnim eksperimentima, a sve teorije i postulati ostaju važeći. Šta više – Maxwellova konstanta koja je sada oslobodjena svoje zavisnosti od izmerene brzine kretanja fotona i čija vrednost je sada strukturno vezana samo za strukturu vakuma i njegove osobine – nudi nam jednu sasvim novu sliku i mogućnosti vidjenja, shvatanja i tumačenja, kako kvantnog, tako i relativističkog sveta. Ovo je od presudne važnosti za savremenu fiziku jer ni struktura vakuma nema – niti može imati, kao ni bilo šta u prirodi – atribute apsoluta, što praksa i potvrdjuje.

 

 

 

I na kraju ono najlepše. Ukoliko prihvatimo da foton ima realnu masu mirovanja, baš kao i sve druge poznate stabilne čestice, njihova struktura može biti objašnjena u funkciji jednog elementarnijeg entiteta, osnovne opeke našeg sveta, od kojeg je sačinjeno sve – od atoma do najvećih nebeskih tela uključujući, naravno, i sve oblike života.

 

Literatura:

 

  1. “A treatise on electricity and magnetism” by James Clerk Maxwell, Dover

Publications Inc., reprint of the Third Edition published by the Clarendon Press in 1878.

  1. THE VELOCITY OF LIGHT AND MAXWELL’S CONSTANT, Felipe O. Bertrand,

http://dgleahy.com/dgl/fob.htm

  1. Coulomb’s Electric Torsion Balance Experiments, www.exphps.org/pdfs/projects/coulomb%20experiments.pdf
  2. On the Notation of MAXWELL’s Field Equations,

http://www.zpenergy.com/downloads/Orig_maxwell_equations.pdf

  1. A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field,

http://en.wikipedia.org/wiki/A_Dynamical_Theory_of_the_Electromagnetic_Field

 

 

Podelite članak:
Podelite putem email-a Podelite ovaj tekst na facebook-u Podelite putem Twitter-a
Možete ostaviti komentar, ili povratni link sa vašeg sajta.

5 Responses do “Brzina svetlosti i Maxwellova konstanta (Relativna relativnost)”

  1. Miki says:

    HTTP formatiranje teksta ne moze da prihvati i istumaci svaki karakter iz prilozenih formula, tako da iste nisu u potpunosti citke – sto treba korigovati na bilo koji nacin, ili dati mogucnost kopiranja original rada sa nekom izvornom adresom.

    Steta je ako kvalitet i tezina ovakvog teksta ostane nepotuno celovita u 100% volumenu…

  2. despicable me minion rush hack tool

    Brzina svetlosti i Maxwellova konstanta (Relativna relativnost) | Kroz prostor-vreme

  3. Tracker system

    Brzina svetlosti i Maxwellova konstanta (Relativna relativnost) | Kroz prostor-vreme

  4. online Shopping

    Brzina svetlosti i Maxwellova konstanta (Relativna relativnost) | Kroz prostor-vreme

  5. barbacoas portatiles

    Brzina svetlosti i Maxwellova konstanta (Relativna relativnost) | Kroz prostor-vreme

Ostavite komentar